//罗马数字包含以下七种字符: I， V， X， L，C，D 和 M。
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//字符          数值
//I             1
//V             5
//X             10
//L             50
//C             100
//D             500
//M             1000
//
// 例如， 罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1 。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V +
//II 。
//
// 通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5
// 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：
//
//
// I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
// X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。
// C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。
//
//
// 给定一个罗马数字，将其转换成整数。
//
//
//
// 示例 1:
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//输入: s = "III"
//输出: 3
//
// 示例 2:
//
//
//输入: s = "IV"
//输出: 4
//
// 示例 3:
//
//
//输入: s = "IX"
//输出: 9
//
// 示例 4:
//
//
//输入: s = "LVIII"
//输出: 58
//解释: L = 50, V= 5, III = 3.
//
//
// 示例 5:
//
//
//输入: s = "MCMXCIV"
//输出: 1994
//解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.
//
//
//
// 提示：
//
//
// 1 <= s.length <= 15
// s 仅含字符 ('I', 'V', 'X', 'L', 'C', 'D', 'M')
// 题目数据保证 s 是一个有效的罗马数字，且表示整数在范围 [1, 3999] 内
// 题目所给测试用例皆符合罗马数字书写规则，不会出现跨位等情况。
// IL 和 IM 这样的例子并不符合题目要求，49 应该写作 XLIX，999 应该写作 CMXCIX 。
// 关于罗马数字的详尽书写规则，可以参考 罗马数字 - 百度百科。
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import enums.Way;

/**
 * 罗马数字转整型
 */
public class RomanToInt {
    public static int romanToInt(String s, Way way) {
        if (s == null || s.length() < 1 || s.length() > 15){
            throw new IllegalArgumentException("string's length must be in [1, 15]");
        }else if (!s.toUpperCase().matches("[IVXLCDM]+")){
            throw new IllegalArgumentException("string must be a valid roman number");
        }
        switch (way) {
            case WAY1:
                return way1(s);
            case WAY2:
                return way2(s);
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Way is not exist.");
        }
    }

    /**
     * 列举所有情况
     * 时间复杂度：O(n)
     * 空间复杂度：O(1)
     */
    private static int way1(String s){
            int result = 0;
            for (int i = 0; i < s.length(); i++){
                switch (s.charAt(i)){
                    case 'I':
                        if (i < s.length() -1 && s.charAt(i + 1) == 'V'){
                            result += 4;
                            i++;
                        }else if (i < s.length() -1 && s.charAt(i + 1) == 'X'){
                            result += 9;
                            i++;
                        }else{
                            result += 1;
                        }
                        break;
                    case 'V':
                        result += 5;
                        break;
                    case 'X':
                        if (i < s.length() -1 && s.charAt(i + 1) == 'L'){
                            result += 40;
                            i++;
                        }else if (i < s.length() -1 && s.charAt(i + 1) == 'C'){
                            result += 90;
                            i++;
                        }else{
                            result += 10;
                        }
                        break;
                    case 'L':
                        result += 50;
                        break;
                    case 'C':
                        if (i < s.length() -1 && s.charAt(i + 1) == 'D'){
                            result += 400;
                            i++;
                        }else if (i < s.length() -1 && s.charAt(i + 1) == 'M'){
                            result += 900;
                            i++;
                        }else{
                            result += 100;
                        }
                        break;
                    case 'D':
                        result += 500;
                        break;
                    case 'M':
                        result += 1000;
                }
            }
            return result;
    }

    /**
     * 特殊规则：从左到右遍历字符串，如果当前字符对应的值小于下一个字符对应的值，则减去当前字符对应的值，否则加上当前字符对应的值
     * 时间复杂度：O(n)
     * 空间复杂度：O(1)
     */
    private static int way2(String s){
            int result = 0;
            int prevNum = getValue(s.charAt(0));
            for (int i = 1; i < s.length(); i++){
                int num = getValue(s.charAt(i));
                if (prevNum < num){
                    result -= prevNum;
                }else{
                    result += prevNum;
                }
                prevNum = num;
            }
            result += prevNum;
            return result;
    }

    private static int getValue(char c){
        switch (c){
            case 'I':
                return 1;
            case 'V':
                return 5;
            case 'X':
                return 10;
            case 'L':
                return 50;
            case 'C':
                return 100;
            case 'D':
                return 500;
            case 'M':
                return 1000;
            default:
                return 0;
        }
    }
}
